Teilchenmodelle
Beispiele
Basisiwissen
Teilchenmodelle stellen Materie aus kleinsten räumlich umgrenzbaren Elementen dar. Wesentlich für das Modell ist, dass das Teilchen nicht weiter in einer inneren Struktur betrachtet werden muss, um das Verhalten des Gesamtsystems im Modell vollständig darzustellen. Hier stehen einige Beispiele.
Kinetische Gastheorie
Gase werden modelliert aus kleinsten billardkugelähnlichen Punkten. Diese Teilchen haben keine Ausdehnung und zeigen keine Fernkräfte. Mit dieser einfachen Theorie lassen sich Druck, Temperatur und Dichte von Gasen oft sehr realititsnah beschreiben. Mehr unter kinetische Gastheorie ↗
Licht als Teilchen
Photon ist das Fremdwort für Licht als Teilchen gedacht: in klassischen Modellen werden Lichtteilchen wie Billardkugeln modelliert. Sie folgen den Gesetzen der klassichen Physik. In der Quantenphysik verbindet das Modell kontinuierliche Wellenmodelle mit denen von abgrenzbaren Teilchen. Lies mehr unter Licht als Teilchen ↗
Strom als Teilchen
Elektrischer Strom besteht in dem meisten betrachteten Fällen aus sich gemeinsam in eine Richtung bewegenden Elektronen. Die Elektronen werden dabei oft als individuelle Teilchen modelliert. So beschreibt beispielsweise die Stromstärke die Anzahl solcher Teilchen, die in jeder Sekunde eine bestimmte Stelle passieren. Lies mehr unter Stromteilchen ↗
Standardmodell der Teilchenphysik
Quarks, Leptonen, Neutrinos und Antimaterie: diese und weitere Teile bilden zur Zeit die kleinsten experimentell zugänglichen Elemente von Materie. Der Begriff des Teilchens verbindet sich dabei oft stark mit dem von Feldern. Mehr unter Standardmodell ↗
Zellularautomat
Ähnlich den Pixeln eines Monitors modelliert man die Realität aus einzelnen unbeweglichen Zellen[1][2]. Diese Zellen können ihren Ort nicht verändern, aber sonstige Zustände (temperatur, Farbe etc.). Lies mehr unter Zellularautomat ↗
Raum und Zeit als Teilchen?
Dass der Raum und auch die Zeit aus einzelnen Teilchen bestehen könnte ist in der Physik eine ernsthaft diskutierte Theorie[3]. Man spricht von Atomen der Raumzeit ↗
Fußnoten
- [1] Konrad Zuse, 1969. Rechnender Raum. Braunschweig: Friedrich Vieweg & Sohn. 70 Seiten.
- [2] Stephen Wolfram, A New Kind of Science. (Wolfram Media, 2002). 1197 Seiten.
- [3] Adam Becker: Woraus besteht die Raumzeit. In: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2022. Seite 13 bis 21.
- [4] [1] Franz Serafin Exner: Vorlesungen über die physikalischen Grundlagen der Naturwissenschaften. Deuticke, Wien 1919, OBV. Vorlesung 43: Teilbarkeit der Materie. Seite 330 bis 333.